همشهری آنلاین: تیمی از محققان برق و مکانیک دانشگاه‌های صنعتی شریف، امیرکبیر و تهران موفق به ساخت زیر دریایی بدون سرنشین هوشمند با قابلیت شناور ماندن بر روی آب شدند.

حمید رضا نصیری، دانشجوی برق دانشگاه صنعتی شریف و سرپرست تیم طراحی آرسین دانشگاه صنعتی شریف در گفت‌وگو با خبرنگار فن‌آوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) در رابطه با مشخصات و ویژگی‌های این شناور زیر سطحی اظهار کرد: این زیر دریایی به طول یک متر و وزن 200/12 کیلو گرم، با سرعت سطحی 11 متر بر ثانیه و سرعت زیر سطحی 9 متر بر ثانیه می‌تواند در مدت 5 دقیقه حداکثر مسافتی به میزان 3000 متر را طی کند.

وی با اشاره به اینکه شناورهای زیرسطحی بسیار گونا‌گون و تخصصی شده و هر کدام مخصوص هدفی ویژه طراحی و ساخته می‌شوند خاطر نشان کرد : امروزه زیرسطحی‌های بدون سرنشین به دو بخش ROV و AUV تقسیم شده‌اند.

گروه اول آن دسته از شناورهای زیرسطحی بدون سرنشین‌اند که انرژی و سیستم هدایت و ارسال اطلاعات آنها از طریق کابلی که به شناور متصل است تامین می‌شود و دسته دوم به انواعی از زیرسطحی‌های بدون سرنشین اطلاق می‌شود که سیستم ارتباطی آنها بی سیم یا به طور کامل، خودکار و هوشمند طراحی شده ‌است.

نصیری با بیان این که زیر دریایی ساخته شده جزو شناور‌های بدون سرنشین هوشمند       (AUV) است، تصریح کرد: این شناور همچنین دارای قابلیت شناور ماندن روی آب است.

وی در رابطه با طراحی مکانیزم جدید برای سیستم مخزن آبگیری(Ballast) این زیر دریایی عنوان کرد: برای دست یابی به مناسب ترین سرعت و کمترین درگ، افزایش ابعاد شناور بیش از مقداری خاص امکانپذیر نبود؛ لذا با توجه به شناخت مکانیزم‌های متعارف در طراحی مخازن زیرسطحی‌های کوچک تصمیم بر این شد تا سیستمی طراحی کنیم که علاوه بر ضریب اطمینان بالا، امکان قرارگیری در فضای کمتر را میسر سازد.

نصیری افزود: طرح اولیه، مشتمل بر یک پیچ ثابت است که در طول مخزن قرار گرفته و از سمتی با یک موتور دوار و از طرف دیگر با پیستون مخزن در ارتباط بوده و گردش این پیچ از طریق موتور امکان پر و خالی کردن مخزن را بدون افزایش و کاهش حجم جانمایی میسر می‌کند؛ اما این طرح دارای این مشکل است که در صورت نیمه پر شدن مخازن، شناور، پایداری طولی خود را از دست خواهد داد(تغییر مرکز جرم).

در طرح دوم به جای یک پیستون از دو پیستون استفاده شد و پیچ ثابت از نیمه مخزن جهت رزوه شده و امکان جابه‌جایی معکوس دو پیستون را از نقطه وسط به سمت طرفین به‌وجود خواهد آورد و در واقع پیستون از وسط آن پر شده و مرکز جرم طولی بی تغییر می ماند.

وی در خصوص طراحی سیستم معادل پایداری (Hovering) این زیر دریایی نیز گفت: در پایداری شناورهای زیرسطحی از روش‌های گسترده‌ای استفاده می شود که بعضاً یا قیمت بالایی دارند و یا مکانیزم‌های پیچیده و بزرگ آن برای این نوع خاص از زیردریایی مناسب نیست اما در این طرح ابداعی از طریق حرکت دو وزنه سربی بر روی ریل های طولی و شعاعی امکان تغییر مرکز جرم در محور طولی و عرضی فراهم خواهد شد.

به این ترتیب شناور قادر خواهد بود با تغییر موقعیت این وزنه ها حالت پایدار خود را بدست آورد.

نصیری با اشاره به این که از دیگر ویژگی‌های بارز این طرح جبرانسازی گشتاور وارده از سیستم پیشرانش به بدنه است خاطرنشان کرد: برای این جبران سازی معمولاً شناور را از یک پهلو کمی سنگین‌تر جانمایی می‌کنند تا با چرخش پروانه، بدنه شناور دچار دوران نشود که البته این امر سبب ناپایداری در حالت استاتیکی خواهد شد؛ اما با طراحی این سیستم ، زیردریایی قادر خواهد بود تا در هر دوحالت استاتیکی و دینامیکی پایدار شود.

وی با بیان اینکه از دیگر قابلیت‌های بارز این شناور بخش هوشمند سازی الکترونیکی زیردریایی است خاطر نشان کرد: در بخش هوشمندسازی از انواع سنسورها و پردازنده‌ها جهت افزایش قابلیت درک محیط توسط زیردریایی و امکان کنترل توامان کاربر و پردازنده هوش مصنوعی جهت بالابردن ضریب اطمینان، تصحیح خطا و دریافت اطلاعات از قبیل بخش پردازش تصویر، فیلم برداری، ذخیره سازی و ارسال تصاویر، بازگشت به سطح در صورت بروز حادثه و .... استفاده شده است.

نصیری با بیان این که یکی دیگر از ایده های مدنظر قرار گرفته در طراحی سیستم برق ارتباط و انتقال اطلاعات تحت شبکه است در رابطه با شبکه مانیتورینگ (Network Monitoring) زیر دریایی آرسین به ایسنا گفت: در این شیوه با توجه به اینکه دریافت و ارسال اطلاعات از داخل آب توسط مودم انجام می‌شود با محدودیت‌هایی مانند امکان ارسال و دریافت اطلاعات محدود مواجه است؛ لذا، تصمیم بر این شد تا کانال گیرنده مودم تنها دریافت کننده اطلاعات رسیده از مودم کنترل کننده دستی بوده و در عوض بخشی از اطلاعات کسب کرده از سنسورها و مانیتورینگ وضعیت از جانب پردازنده موجود در شناور را از کانال ارسالی به عنوان اطلاعات مفید اضافی ارسال کند و با استفاده از تعداد نا محدود از مودم گیرنده تطبیق شده با مودم فرستنده و اتصال آنها به کامپیوتر و کدگشایی اطلاعات، قادر خواهیم بود تا وضعیت شناور را مشاهده و پایش کنیم.

وی در رابطه با دیگر ویژگی های مطالعه شده در این زیر دریایی افزود: طراحی ویژه سیستم خنک کننده داخلی برای ادوات الکترونیکی، سیستم جوی استیک singular‌، ارتباط سونار، سیستم contra-rotation پروانه، طراحی بدنه مغروق ویژه برای افزایش استحکام و مقاومت برابر تنش و کاستن نویز (double composite)، سیستم هیدروفویل های ترکیبی برای افزایش سرعت سطحی تا سه برابر و همچنین بخش سلاح مهاجم از از دیگر ویژگی های این زیر دریایی است که امکان سنجی و مطالعات آن را انجام دادیم .

نصیری در خصوص هدف از طراحی این شناور زیر سطحی تصریح کرد: در این پروژه هدف نهایی، طراحی شناوری بوده که بتواند هم تراز با نمونه های صنعتی و تجاری خارجی قرار گیرد.

این شناور می بایست با دارا بودن قابلیت های گوناگون در زمینه های کنترلی و هوش مصنوعی و همچنین ساختار مکانیکی بهینه و قدرتمند، بهترین بازده و کارکرد را در شرایط آب‌های آزاد و عمق‌های متعارف اینگونه زیر سطحی ها تامین کند.

از سمتی کاهش هزینه تمام شده و همچنین پرهیز از پیچیدگی های بی مورد در طراحی می‌بایست توانایی تولید این وسیله را در کوتاه ترین زمان بدست صنعتگران داخلی بوجود آورد.

وی اضافه کرد : با توجه به عدم دسترسی به برخی تکنولوژی های پیشرفته و حسگرها یا رادارهای خاص در داخل و بحث تحریم های تکنولوژیکی کشور، این طرح باید با لحاظ کردن تمام این محدودیت‌ها بتواند قابلیت‌های بالایی از خود نشان داده و از طرفی در زمینه های تحقیقاتی یا تجاری با توجیه اقتصادی معقول قابلیت رسیدن به تولید انبوه را داشته باشد.

نصیری همچنین در پایان در رابطه با ابداعات جدید صورت گرفته در این پروژه به خبرنگار ایسنا گفت: تمامی بخش‌ها مانند سیستم پیشران، طراحی بدنه و تجهیزات مانور بگونه ای انتخاب و پیگیری شده که سوای برآورده کردن هزینه‌های سیستم های جدید، قابلیت ساخت در کمترین زمان و با کمترین هزینه را داشته باشد.

گفتنی است، تیم آرسین دانشگاه صنعتی شریف با همکاری حمیدرضا نصیری(دانشجوی کارشناسی برق دانشگاه صنعتی شریف به عنوان سرپرست تیم)، دکتر آزاده کبریایی(دکترای مکانیک سیالات از دانشگاه صنعتی شریف به عنوان مدیر بخش مکانیک)‌، امیر غضنفری(دانشجوی کارشناسی مکانیک از دانشگاه تهران ) و محمد اکبری(کارشناس مکانیک دریا از دانشگاه صنعتی امیر کبیر) به عنوان تیم برتر درمر حله طراحی جزئیات مسابقات زیر دریایی های کنترل از راه دور انتخاب شده است. 

کد خبر 103281

برچسب‌ها

دیدگاه خوانندگان امروز

پر بیننده‌ترین خبر امروز